小型水庫除險加固施工技術(shù)研究

駱二雄

摘 ?要：在我國分布著許多水庫，其中以中小型水庫占大多數(shù)。由于中小型水庫多數(shù)建于上世紀(jì)50年代至70年代，且多數(shù)為土石壩，經(jīng)過長時間的運(yùn)作，現(xiàn)存在很多病險情況，而且維護(hù)管理不到位，存在較為嚴(yán)重的安全隱患，小型水庫的除險加固是一項十分重要的工作。在小型水庫除險加固施工中，由于水庫安全問題的不同、材質(zhì)差異等因素，適用的除險加固技術(shù)并不完全相同。文章就對小型水庫除險加固技術(shù)展開分析，以提高小型水庫除險加固的水平，以供參考。

關(guān)鍵詞：土石壩;小型水庫;除險加固;施工技術(shù);研究

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，水利工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到廣泛重視，水利工程改造、建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大。在這些小型水庫的建設(shè)以及后期運(yùn)行中，除險加固施工成為保證小型水庫運(yùn)行質(zhì)量的重要內(nèi)容。在除險加固工程中，不僅要保證施工工藝的規(guī)范性，最重要的還是要保障工程的施工進(jìn)度。對解決小型水庫安全隱患多、設(shè)備老化嚴(yán)重、功能無法有效發(fā)揮等問題有著重要作用，有助于農(nóng)村的灌溉、防洪和排澇等，對于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

1 小型水庫常見病害分析

1.1 壩體滲漏病害表現(xiàn)及原因

壩體滲漏就是指壩體表面發(fā)生的水體滲漏問題，其原因主要是壩體本身質(zhì)量較差而導(dǎo)致的。我國小型水庫在建設(shè)初期，受當(dāng)時社會環(huán)境、經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件等因素限制，對地質(zhì)勘察、水文信息等資料收集并不到位，設(shè)計本身就存在一定不足，加上施工人員水平、建設(shè)材料等其他因素影響，小型水庫本身建設(shè)質(zhì)量得不到保障，在長期運(yùn)行過程中，在水流的侵蝕作用下，就會導(dǎo)致壩體滲漏病害發(fā)生。

1.2 壩體結(jié)構(gòu)病害表現(xiàn)及原因

壩體結(jié)構(gòu)病害就是指壩體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了不安全情況，包括裂縫、滑坡等問題，壩體的強(qiáng)度、穩(wěn)定性等受到較大影響。此類病害發(fā)生的主要有兩個方面：一是結(jié)構(gòu)設(shè)計本身存在不足，二是缺乏有效的維護(hù)管理。

首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，與上述相同的原因，初始設(shè)計水平較低，給結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生埋下了隱患。其次，在維護(hù)管理方面，由于小型水庫大多分布于農(nóng)村當(dāng)中，農(nóng)民素質(zhì)水平相對較低，缺乏相應(yīng)的維護(hù)管理意識和能力，加上小型水庫數(shù)量眾多，水利管理部門無法對所有小型水庫設(shè)置專門的管理機(jī)構(gòu)，投入的管理經(jīng)費(fèi)較少，導(dǎo)致許多小型水庫基本無人管理，長期運(yùn)行下來，自然會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害。

2 小型水庫除險加固施工技術(shù)概述

就我國小型水庫情況來看，主要壩體類型是土石壩，針對土石壩出現(xiàn)的滲漏、滑坡、裂縫等病害，以下分別就此三種病害，分析除險加固的施工技術(shù)。

2.1 土石壩防滲處理施工技術(shù)

土石壩防滲施工技術(shù)主要包括兩種：一是修筑混凝土防滲墻，來對土石壩起到加固作用的同時，有效提高壩體的抗剪和抗?jié)B能力。在修筑混凝土防滲墻時，由于壩基防滲墻會受到壩體自重、水沖擊力雙重作用，容易發(fā)生變形;對此，施工人員要做好受力分析，做好施工質(zhì)量控制，以保證防滲墻施工的可靠、安全，使混凝土防滲墻的功能充分發(fā)揮。二是高噴射灌漿防滲墻技術(shù)，經(jīng)過近些年技術(shù)的快速發(fā)展，高噴射灌漿防滲墻技術(shù)已經(jīng)較為成熟，在小型水庫除險加固中有著廣泛應(yīng)用，其優(yōu)點(diǎn)主要有施工周期短，約為一般防滲墻的1/20;防滲效果好，直接改變壩體容易滲漏部位的結(jié)構(gòu)。在高噴射灌漿防滲墻施工技術(shù)中，要結(jié)合小型水庫壩體的實際情況，做好設(shè)計工作，選擇合適的深度和寬度，并提高施工技術(shù)水平，充分保障防滲墻的除險加固功能。

2.2 土石壩滑坡處理施工技術(shù)

在土石壩滑坡處理施工技術(shù)中，采用的方法有：（1）增加壩體的下部承重能力，提高壩體防沖擊能力，避免在水沖擊作用下導(dǎo)致滑坡;（2）在壩基位置修筑防滑齒墻，齒墻應(yīng)高于地基表面，在回填后，起到良好壓重平衡作用，預(yù)防軟土地基導(dǎo)致的滑坡問題。（3）針對壩身完好、堤壩上游滑坡且有局部塌陷的情況，可以在水位降低后，采取排水、除土方法，將松動的土體處理掉，，提高壩體的透水性，以解決滑坡問題。

2.3 土石壩裂縫處理施工技術(shù)

裂縫對土石壩的危害最為嚴(yán)重，裂縫處理施工技術(shù)采用的通常是開挖回填法，具體施工流程為：首先，在開始施工前，先對土石壩裂縫情況進(jìn)行調(diào)查和分析，以確認(rèn)開挖范圍，對于較小的裂縫，初步開挖深度應(yīng)在100cm之內(nèi);在開挖施工過程中，裂縫停止發(fā)展，即可開挖到此處為止。其次，回填施工，通常采取細(xì)砂土壤，并通過木棍加以夯實。此外，在裂縫處理直徑也是一個十分重要的因素，如果裂縫深度<500cm，無繼續(xù)發(fā)展，可以坑槽開挖可采取臺階式，在回填時，將臺階逐層削去，維持梯形斷面不變，盡量使壩體和回填土與先前相同。

3 小型水庫除險加固技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

以某小型水庫為例，該水庫病險主要是壩基滲漏，除險加固采用的是帷幕灌漿技術(shù)，具體要點(diǎn)有：

第一，重視施工前期的準(zhǔn)備工作，主要是漿液的準(zhǔn)備和技術(shù)交底，根據(jù)壩體的特點(diǎn)，選擇合適的漿液材料，常用的是水泥漿液，水泥類型為硅酸鹽水泥，對漿液水灰比分別以0.5、0.8、1、2、3、4、5進(jìn)行試驗，從中選擇最佳的配置，提高漿液的可用性。同時，還要做好鉆孔與先導(dǎo)孔布置，帷幕灌漿的孔位偏差不能超過10cm，孔徑通常要在46mm以上，孔深符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);先導(dǎo)孔需要設(shè)置在主帷幕孔或先灌排中，可在任一序孔中選擇，間距要超過15m，并按照上往下順序，分段進(jìn)行壓水試驗。

第二，在鉆進(jìn)完成后，需要使用壓力水來沖洗灌漿孔裂隙，沖洗水壓力取灌漿壓力的80%，直到回水不再渾濁為止，孔底沉渣厚度不能超過20cm，沖洗總時長需在0.5h以上。

第三，在灌漿施工中，將準(zhǔn)備好的漿液在高噴射作用下灌注到開挖的坑槽當(dāng)中，高噴射作用力下的漿液會與壩體土層良好結(jié)合，形成新的結(jié)構(gòu)，起到相應(yīng)的加固效果。整個帷幕灌漿過程要遵循分次序加密的原則，就3排孔帷幕來說，應(yīng)先灌注下層排孔，再灌注上游排孔，最后灌注中間排孔，每排孔有2序;對于2排孔帷幕來說，也需按照先下游后上游排孔順序灌注，每排孔有2序或3序;單排孔帷幕需分3序進(jìn)行灌漿。

第四，在灌漿結(jié)束后，要做好封漿工作，預(yù)防出現(xiàn)漏灌、漫灌等問題;同時，還需要做好排水工作，設(shè)置合適的排水管道，以防排水不暢影響灌漿施工效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，小型水庫分布廣泛、數(shù)量眾多，是我國水利體系的重要組成部分，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著重要作用。我國小型水庫除險加固經(jīng)過近些年來的發(fā)展，已經(jīng)相對較為成熟，出現(xiàn)了許多除險加固施工技術(shù)，其解決的問題和使用的方法各不相同。水庫的除險加固工作十分復(fù)雜，常常會因為一些不可忽視的問題產(chǎn)生，對水庫的除險加固造成較大的影響，應(yīng)當(dāng)對除險加固施工技術(shù)有著深刻理解，掌握施工技術(shù)的要點(diǎn)，提高除險加固施工水平，充分保障小型水庫的安全。

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